本實(shí)用新型涉及換熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種中央循環(huán)管式蒸發(fā)器。

背景技術(shù)：

中央循環(huán)管式蒸發(fā)器屬于自然循環(huán)型的蒸發(fā)器。它是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用且歷史悠久的大型蒸發(fā)器，至今在化工、輕工、環(huán)保等行業(yè)中仍被廣泛采用。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器是從水平加熱室及蛇管加熱室蒸發(fā)器發(fā)展而來(lái)，相對(duì)于這些老式蒸發(fā)器而言，它具有溶液循環(huán)好、傳熱速率快等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便，應(yīng)用十分廣泛，有“標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器”之稱(chēng)。但現(xiàn)有的中央循環(huán)管式蒸發(fā)器由于溶液不斷循環(huán)，使加熱管內(nèi)溶液始終接近完成液的濃度，故溶液粘度大，沸點(diǎn)高，有效溫度差減小，對(duì)流沸騰傳熱系數(shù)不高且容易產(chǎn)生結(jié)垢。提高自然，溶液的濃度與粘度分布更趨均勻，不易結(jié)垢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種沸騰管外表面沿圓周向設(shè)置若干凹槽或微凹面的中央循環(huán)管式蒸發(fā)器以提高自然對(duì)流沸騰傳熱系數(shù)，使溶液的濃度與粘度分布更趨均勻，不易結(jié)垢。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的：

一種中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，包括筒體、焊接于所述筒體內(nèi)與筒體垂直連接的上管板和下管板，上管板和下管板之間設(shè)有與筒體軸線重合的中央循環(huán)管以及圍繞所述中央循環(huán)管設(shè)置的一組沸騰管，所述沸騰管外表面沿圓周向設(shè)有若干凹槽或微凹面。

進(jìn)一步地，所述沸騰管外表面沿圓周向設(shè)有2～6個(gè)凹槽，所述凹槽與沸騰管管體軸線平行且與沸騰管長(zhǎng)度相等，沸騰管管體內(nèi)表面設(shè)有分別與所述凹槽數(shù)量相對(duì)應(yīng)的凸肋，凹槽與沸騰管管體外表面交接處經(jīng)一段圓弧過(guò)渡連接。由此，在相同流通截面積的情況下，傳熱面積增大，同時(shí)管內(nèi)凸肋深入沸騰管中心區(qū)，強(qiáng)化了沸騰管中心區(qū)域的管程溶液的換熱。

進(jìn)一步地，所述凹槽是以直管為基管經(jīng)過(guò)擠壓而成型，制造工藝簡(jiǎn)單，成本較低。

進(jìn)一步地，所述凸肋與沸騰管管體軸線的距離為沸騰管上基管半徑的1/2～3/4。凸肋接近沸騰管中心區(qū)域，加強(qiáng)了與凸肋相對(duì)應(yīng)的凹槽表面的一次蒸汽與沸騰管中心區(qū)域管程溶液的換熱。

進(jìn)一步地，所述沸騰管外表面沿圓周向設(shè)有若干微凹面，所述微凹面呈球形設(shè)于沸騰管的外表面沿軸向等間距分布，在沸騰管內(nèi)表面形成與管外微凹面相對(duì)應(yīng)的球形凸起。由此，管內(nèi)的微小球形凸起對(duì)管內(nèi)近壁流體產(chǎn)生周期性的擾動(dòng)，破壞流體的流動(dòng)邊界層和傳熱邊界層，在雷諾數(shù)較小的情況下，也可以形成湍流，提高了低流速時(shí)的對(duì)流換熱系數(shù)。

進(jìn)一步地，所述微凹面的直徑與沸騰管直徑比為1：10。

進(jìn)一步地，所述沸騰管與所述上管板和下管板為脹接連接，所述二次蒸汽出口管的下方可拆卸地連有過(guò)濾網(wǎng)，脹接連接使沸騰管與上管板和下管板能無(wú)縫密封防止管程液體進(jìn)入殼程而影響換交換，而過(guò)濾網(wǎng)可以防止二次蒸汽將一部分管程溶液帶出，同時(shí)可拆卸連接可以方便清洗。

進(jìn)一步地，所述中央循環(huán)管的截面積為所述沸騰管管束的總截面積的0.5～1倍，由此，單位體積沸騰管內(nèi)溶液的受熱面積大于中央循環(huán)管內(nèi)的受熱面積，受熱好溶液汽化多，因此沸騰管管束內(nèi)的溶液含氣量多，致使密度比中央循環(huán)管內(nèi)的溶液小，這種密度差促使管程溶液作沿中央循環(huán)管下降而沿沸騰管管束上升的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述殼程冷凝水出口管前段還設(shè)有導(dǎo)流管，可以使殼程冷凝水的流出更容易；所述上管板與上封頭連接形成蒸汽室內(nèi)腔，下管板與下封頭形成下管箱，筒體靠近上管板處連接有殼程一次蒸汽入口管，筒體上與殼程一次蒸汽入口管相對(duì)的另一側(cè)靠近下管板處設(shè)有殼程冷凝水出口管，上封頭側(cè)面設(shè)有管程溶液入口管，下封頭底部連接有管程溶液出口管，上封頭頂部設(shè)置二次蒸汽出口管。

進(jìn)一步地，所述沸騰管外表面沿圓周向間隔設(shè)有若干凹槽和微凹面，微凹面均勻設(shè)置在兩個(gè)相鄰凹槽中的突起上。在沸騰管外表面上凹槽和微凹面的間隔設(shè)置進(jìn)一步提高了對(duì)流換熱系數(shù)。

本實(shí)用新型提供的中央循環(huán)管式蒸發(fā)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、沸騰管管外沿圓周向設(shè)有若干凹槽或微凹面，管內(nèi)凸肋深入管中心 區(qū)，強(qiáng)化了管內(nèi)中心區(qū)流體的換熱，使在自然對(duì)流條件下流動(dòng)而沸騰蒸發(fā)的流道截面上管程溶液的濃度與粘度分布更均勻，顯著提高沸騰管內(nèi)流體對(duì)流傳熱系數(shù)及對(duì)流擴(kuò)散能力，不易結(jié)垢；而管內(nèi)的微小球形凸起對(duì)管內(nèi)近壁流體產(chǎn)生周期性的擾動(dòng)，破壞流體的流動(dòng)邊界層和傳熱邊界層，在雷諾數(shù)較小的情況下，也可以形成湍流，提高了低流速時(shí)的對(duì)流換熱系數(shù)。

2、在相同的流通截面積下，傳熱面積增大，提高了傳熱速率。

3、沸騰管外表面的凹槽或微凹面均可用多種金屬材料擠壓而成，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本較低，可廣泛用于多種換熱設(shè)備。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a為本實(shí)用新型實(shí)施例1沸騰管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2b為圖2a中A-A處的剖面示意圖；

圖3a為本實(shí)用新型實(shí)施例2沸騰管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3b為圖3a中A-A處的剖面示意圖；

圖4a為本實(shí)用新型實(shí)施例3沸騰管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4b為圖4a中A-A處的剖面示意圖；

其中：1—筒體，2—上管板，3—下管板，4—中央循環(huán)管，5—沸騰管，51—凹槽，52—凸肋，53—圓弧，54—突起，55—微凹面，56—球形凸起，6—蒸汽室內(nèi)腔，7—下管箱，8—?dú)こ桃淮握羝肟诠埽?—?dú)こ汤淠隹诠埽?0—管程溶液入口管，11—管程溶液出口管，12—二次蒸汽出口管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。其中，附圖僅用于示例性說(shuō)明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對(duì)本專(zhuān)利的限制；為了更好地說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可能省略是可以理解的。

本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖中相同或相似的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)相同或相似的部件；在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，若有術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的 裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的用語(yǔ)僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專(zhuān)利的限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。

實(shí)施例1

如圖1、圖2a和圖2b所示，一種中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，包括筒體1、焊接于筒體1內(nèi)與筒體1垂直連接的上管板2和下管板3，上管板2和下管板3之間設(shè)有與筒體1軸線重合的中央循環(huán)管4以及圍繞中央循環(huán)管4設(shè)置的一組沸騰管5，上管板2與上封頭連接形成蒸汽室內(nèi)腔6，下管板3與下封頭形成下管箱7，筒體1靠近上管板2處連接有殼程一次蒸汽入口管8，筒體1上與殼程一次蒸汽入口管8相對(duì)的另一側(cè)靠近下管板3處設(shè)有殼程冷凝水出口管9，上封頭側(cè)面設(shè)有管程溶液入口管10，下封頭底部連接有管程溶液出口管11，上封頭頂部設(shè)置二次蒸汽出口管12，中央循環(huán)管4的截面積為沸騰管5管束的總截面積的0.5倍，以使沸騰管5內(nèi)管程液體和中央循環(huán)管4內(nèi)的液體形成密度差促使管程溶液作沿中央循環(huán)管4下降而沿沸騰管5管束上升的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

其中，沸騰管5外表面沿圓周向設(shè)有4個(gè)凹槽51，凹槽51與沸騰管5管體軸線平行且與沸騰管5長(zhǎng)度相等，沸騰管5管體內(nèi)表面設(shè)有分別與凹槽51數(shù)量相對(duì)應(yīng)的凸肋52，凹槽51與沸騰管5管體外表面交接處經(jīng)一段圓弧53過(guò)渡連接，凸肋52與沸騰管5管體軸線的距離為沸騰管5上基管半徑的1/2，凹槽51是以直管為基管經(jīng)過(guò)擠壓而成型。

此外，為了使沸騰管5與上管板2和下管板3能無(wú)縫密封防止管程液體進(jìn)入殼程而影響換交換，沸騰管5與上管板2和下管板3采用脹接連接；

其中，二次蒸汽出口管12的下方可拆卸地連有過(guò)濾網(wǎng)以防止二次蒸汽將一部分管程溶液帶出，同時(shí)可拆卸連接可以方便清洗。

此外，殼程冷凝水出口管9前段還設(shè)有導(dǎo)流管以使殼程冷凝水的流出更容易排出。

實(shí)施例2

如圖1、圖3a和圖3b所示，中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同之處在于：沸騰管5外表面沿圓周向設(shè)有8個(gè)微凹面55，微凹面 55呈球形設(shè)于沸騰管5的外表面沿軸向等間距分布，在沸騰管5內(nèi)表面形成與管外微凹面55相對(duì)應(yīng)的球形凸起56，微凹面55的直徑與沸騰管5直徑比為1：10。

實(shí)施例3

如圖1、圖4a圖4b所示，中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同之處在于，為了進(jìn)一步提高對(duì)流換熱系數(shù)，沸騰管5外表面沿圓周向間隔設(shè)有4條凹槽51和4個(gè)微凹面55，4個(gè)微凹面55均勻設(shè)置在兩個(gè)相鄰凹槽51中的突起54上。

以上所述的僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。